【导读】2025年，生成式AI、自动驾驶等技术的爆发，让全球AI芯片市场规模飙升至1200亿美元。而支撑这些“算力巨兽”的核心，早已从“制程工艺”转向“先进封装”——谁能解决“高带宽、低成本、规模化”的矛盾，谁就能占据AI时代的封装制高点。在这场角力中，台积电主导的CoWoS（Chip-on-Wafer-on-Substrate）技术已统治市场多年，但其“高成本、长周期”的短板，却给了英伟达CoWoP（Chip on Wafer on PCB）技术“逆袭”的机会。这场“王座之争”，不仅关乎两家巨头的技术话语权，更决定了未来AI芯片的普及速度。
一、AI算力倒逼封装革命：CoWoS的成功与局限
在AI芯片中，“高带宽内存（HBM）”是算力的关键——它需要与GPU核心实现每秒数TB的 data传输，而传统的“芯片-PCB”封装无法满足这一需求。CoWoS技术的出现，正好解决了这一痛点：它将GPU芯片先封装在晶圆上（Wafer-level Packaging），再通过多层ABF/BT载板与HBM内存连接，形成“芯片-晶圆-载板”的三维结构。这种设计能提供高达1024位的宽总线，完美匹配HBM3e等高端内存的需求，因此成为英伟达H100、AMD MI300等顶级AI芯片的“标配”。
然而，CoWoS的成功背后，隐藏着难以逾越的局限：成本高企——载板占封装成本的40%，而ABF载板的价格是普通PCB的5-10倍；生产周期长——多层布线流程需要15-20天，无法满足AI芯片“大规模量产”的需求；体积厚重——载板的多层结构让封装后的芯片厚度超过10mm，不利于轻薄化设备（如边缘计算终端）的应用。这些短板，为CoWoP的出现埋下了伏笔。
二、CoWoP的破局之道：从“载板”到“PCB”的技术跃迁
英伟达推出的CoWoP技术，本质是一场“去载板化”革命。它将晶圆级封装后的芯片，直接与印刷电路板（PCB）连接，彻底省去了CoWoS中的“载板”环节。这一创新带来的优势，直接击中了CoWoS的“命门”：
1. 成本大幅降低：载板是CoWoS的“成本大头”，省去载板后，封装成本可降低35%以上（英伟达测算数据）。对于需要百万级量产的AI芯片来说，这一成本优势足以让厂商“用脚投票”。
2. 结构更轻薄：PCB的厚度通常仅为2-3mm，远薄于CoWoS的10mm载板，更适合边缘计算、智能终端等“轻薄化”场景。
3. 热管理更高效：PCB的散热性能优于载板，能更快速地将芯片热量传导至外部，解决了AI芯片“高功耗”带来的散热难题。
4. 生产周期缩短：CoWoP的流程简化为“芯片-PCB”两步，生产周期缩短20%，能快速响应AI芯片的“爆发式需求”。
英伟达已明确表示，下一代GPU（如H200后续型号）将采用CoWoP封装，这一举措不仅能降低自身成本，更能推动整个AI芯片产业链向“低成本、规模化”转型。
三、CoWoP的现实挑战：规模化生产与产业链适配
尽管CoWoP优势明显，但要取代CoWoS，它还需跨越三道“技术鸿沟”：
1. 大尺寸芯片的适配难题：AI芯片的尺寸正不断增大（如英伟达H100的尺寸约为800mm²），而PCB的平整度要求极高（误差需控制在5μm以内）。若PCB存在轻微翘曲，就会导致芯片与PCB接触不良，影响信号传输。这需要PCB厂商升级设备（如高精度激光钻孔机），提高基板的平整度。
2. 电流承载能力的考验：AI芯片的功耗可达数百瓦，需要大电流传输。而PCB的布线密度不如载板，如何在有限的空间内实现“低阻抗、高电流”传输，是CoWoP需要解决的关键问题。英伟达正在与PCB厂商合作，开发“厚铜箔PCB”（铜箔厚度达3oz），以提升电流承载能力。
3. 产业链的协同升级：CoWoP需要封装厂商、PCB厂商、芯片设计厂商的协同配合。例如，封装厂商需要调整贴装设备（如高精度固晶机），以适应“芯片直接贴PCB”的流程；PCB厂商需要引入“扇出型封装”技术，实现芯片与PCB的高密度连接。这些都需要产业链投入大量资金和时间。
四、台积电的反击：CoPoS能否巩固CoWoS的主流地位？
面对CoWoP的挑战，台积电并未坐以待毙，而是推出了CoPoS（Chip-on-Panel-on-Substrate）技术，试图巩固CoWoS的市场地位。CoPoS的核心是“面板级封装”：将多个芯片封装在一块大面板上，再通过载板与PCB连接。这种设计能解决CoWoS的“量产瓶颈”：
1. 提高生产效率：面板级封装可同时处理数百个芯片，生产效率较CoWoS提高50%（台积电数据），能快速响应AI芯片的“大规模需求”。
2. 降低载板成本：面板级封装的“批量处理”模式，可将载板的单位成本降低20%，部分抵消CoWoP的成本优势。
3. 保持高带宽优势：CoPoS保留了CoWoS的“晶圆-载板”结构，仍能支持HBM3e等高端内存的高带宽需求，适合顶级AI芯片（如英伟达H100）的应用。
台积电计划2026年开始CoPoS的试产，目标是将CoWoS的市场份额从当前的60%提升至70%，从而阻挡CoWoP的“逆袭”。
五、市场的选择：短期CoWoS主导，长期CoWoP有机会
从当前市场格局看，CoWoS仍占据“高端AI芯片”的主导地位——英伟达H100、AMD MI300等顶级芯片均采用CoWoS封装，因为其“高带宽”优势是AI算力的核心支撑。但CoWoP的“低成本、规模化”优势，已吸引了边缘计算、智能终端等“中低端AI芯片”厂商的关注：例如，国内某边缘计算芯片厂商已与英伟达合作，计划采用CoWoP封装其下一代产品，以降低成本并提升产能。
从产业链反应看，PCB厂商已开始布局CoWoP：深南电路、沪电股份等龙头企业已升级设备，准备承接CoWoP订单；封装厂商如日月光、安靠也在研发相应的贴装技术。这些举措，都为CoWoP的规模化应用铺平了道路。
结语
CoWoP与CoWoS的争夺，本质是AI时代“算力需求”与“成本效率”的平衡。短期内，CoWoS仍将是高端AI芯片的“首选”，因为其“高带宽”优势无法替代；但长期来看，CoWoP的“低成本、规模化”优势，有望在边缘计算、智能终端等“大众市场”实现突破。无论谁最终胜出，这场竞争都将推动半导体封装技术向“更高效、更普惠”的方向发展——而这，正是AI技术普及的关键。
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